高动态卫星DSSS信号Turbo迭代捕获算法

 
1  引言

卫星通信可以在全球范围内为地面终端提供多样化服务，在很多领域中都发挥着重要的作用]。随着高机动终端的发展和普及，高动态通信受到国内外学者的广泛研究，但关于卫星高动态通信的研究仍相对缺乏。与地面移动通信不同，直接序列扩频（DSSS, direct sequence spread spectrum）技术被广泛应用于卫星通信以提高抗干扰性能。一般而言，DSSS 信号的捕获是卫星高动态通信系统重要的组成部分，只有正确估计出接收信号的扩频码相位才能获取扩频增益。但是传统的DSSS方法难以应用在高动态卫星通信中。
一方面，为了确保移动终端具有较高的抗干扰性能，扩频序列一般较长，这将增加捕获的复杂度和捕获时间。另一方面，终端的高机动特性会引起大多普勒频偏和大多普勒变化率，由于时变多普勒频偏和多普勒变化率难以估计和补偿，这将导致DSSS信号的捕获成为瓶颈。考虑到扩频序列较长，传统的逐频偏、逐相位的遍历搜索算法的复杂度在卫星高动态通信中是不可接受的。因此，十分有必要地为高动态卫星通信系统设计专门的、具有较低复杂度的捕获方法。
尽管过去有很多捕获算法被提出，但是大多数传统的DSSS信号捕获算法难以应对高动态通信环境的挑战。文献提出了基于相关累加的串行搜索捕获算法，通过遍历搜索相关的方法获取各个码字相位的相关峰，根据峰值门限来判断是否捕获成功。但这种方法难以应用到高动态卫星通信中，因为时变多普勒频频偏和长扩频序列会显著增加计算复杂度。文献和文献分别提出了并行捕获算法和基于快速傅里叶变换（FFT, fast Fourier transform）的捕获算法，但复杂度较大。另外，这些算法将多普勒频偏视为常数，没有考虑多普勒的时变特性。相似地，文献提出了二维压缩相关捕获算法，在第一次搜索

最后

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